Contents
Khối lượng riêng là gì?
Tìm hiểu khái niệm khối lượng riêng của một chất là gì?
Khối lượng riêng (Density) còn có tên gọi khác là mật độ khối lượng. Khối lượng riêng là đại lượng đặc trưng cho đặc tính liên quan đến mật độ khối lượng trên một đơn vị thể tích của vật chất nào đó. Đại lượng này được xác định bằng thương số của khối lượng (m) của vật làm từ chất đó (nguyên chất) với thể tích (V) của vật.
Theo cách hiểu khác, khối lượng riêng chính là số mét khối bị chiếm bởi 1kg vật chất. Đây là thể tích của vật liệu so với khối lượng của chính nó, tương đương với tỷ lệ nghịch của mật độ vật liệu. Cách diễn đạt khác là khối lượng riêng tỷ lệ nghịch so với mật độ. Khối lượng cụ thể được đo lường hay tính toán cho vật chất ở bất kỳ trạng thái nào. Nhưng, đại lượng này được sử dụng nhiều nhất trong các tính toán về chất khí.
Công thức tính khối lượng riêng
Khối lượng riêng của một vật được tính toán để xác định các chất cấu thành nên vật đó. Người ta sẽ đối chiếu kết quả của các chất đã tính được với bảng khối lượng riêng của chất. Khối lượng riêng được tính theo công thức là:
D = m/V
Trong đó:
- D là khối lượng riêng (đơn vị là: kg/cm3).
- m là khối lượng của vật thể cần tính (đơn vị là: kg).
- V là thể tích (đơn vị là: m3).
Đơn vị khối lượng riêng đọc là kilogam trên mét khối, ký hiệu: kg/m3. Bên cạnh đó, người ta còn sử dụng đơn vị là gam trên centimet khối, ký hiệu: g/cm3.
Đối với trường hợp, vật thể đó là đồng chất thì khối lượng riêng tại mọi vị trí đều bằng nhau. Lúc này khối lượng riêng của vật thể đó sẽ được tính bằng khối lượng riêng trung bình.
Tìm hiểu khối lượng riêng trung bình là gì?
Khối lượng riêng trung bình của một vật thể nào đó được xác định bằng khối lượng (m) chia cho thể tích (V) của nó. Đại lượng này thường được kí hiệu là ρ và có công thức tính toán là:
ρ = m/V
Những ứng dụng trong thực tiễn của khối lượng riêng là gì?
- Đại lượng này có thể hiểu đơn giản là khối lượng của một đơn vị thể tích vật chất. Dựa vào giá trị này, bạn có thể so sánh độ nặng nhẹ của các vật chất.
- Khối lượng riêng dùng nhiều nhất trong kỹ thuật, trong tính toán nhiệt động lực học. Việc tính toán này thường áp dụng trong vật lý và hóa học. Từ đó, người ta có thể đưa ra dự đoán về hành vi của khí khi điều kiện bị thay đổi.
- Trong lĩnh vực cơ khí, đại lượng này được xem xét để chọn ra vật liệu theo nhu cầu.
- Trong vận tải đường thủy, nó được sử dụng để tính tỷ trọng nhớt, dầu, nước nhằm phân bổ vào các két. Việc tính toán sẽ cho biết số lượng cụ thể để giữ tàu được cân bằng.
Tổng hợp khối lượng riêng của một số chất thường gặp
Chúng ta đã cùng nhau tìm hiểu về khái niệm khối lượng riêng là gì? và công thức tính toán. Tiếp theo, chúng ta sẽ cùng khám phá các thông tin về khối lượng riêng của các chất cụ thể nhé!
Khối lượng riêng của nước
Khối lượng riêng của nước sẽ được tính trong một môi trường cụ thể. Giá trị này được tính toán trong điều kiện nước nguyên chất tại 4 độ C. Hiện nay, người ta đã thống nhất quy định khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3.
Thông thường, các chất rắn sẽ có hiện tượng giãn nở thể tích trong điều kiện nhiệt độ cao. Ngược lại, thể tích của chúng sẽ thu lại khi nhiệt độ giảm. Tuy nhiên, nước thì hoàn toàn ngược lại. Cụ thể, tại nhiệt độ dưới 0 độ C, nước bị đóng băng khiến thể tích của nó tăng lên. Điều này đồng nghĩa với khối lượng riêng của nước bị giảm xuống. Người ta tính toán được khối lượng riêng của nước đá chỉ còn 920kg/m3.
Dưới đây là bảng thống kê khối lượng riêng của nước trong các nhiệt độ khác nhau:
| Nhiệt độ | Mật độ (tại 1 atm) | |
| Độ C | Độ F | kg/m3 |
| 0.0 | 32.0 | 999.8425 |
| 4.0 | 39.0 | 999.9750 |
| 10.0 | 50.0 | 999.7026 |
| 15.0 | 59.0 | 999.1026 |
| 17.0 | 62.6 | 998.7779 |
| 20.0 | 68.0 | 998.2071 |
| 25.0 | 77.0 | 997.0479 |
| 37.0 | 98.6 | 993.3316 |
| 100 | 212.0 | 958.3665 |
Khối lượng riêng của thép
Thép là vật liệu được sử dụng trong rất nhiều công trình xây dựng cả trong dân dụng và công nghiệp. Hiện nay, khối lượng riêng của thép là 7850 kg/m3. Điều này cũng đồng nghĩa là cứ 1m3 thép sẽ có khối lượng là 7.85 tấn. Bạn có thể tính được khối lượng riêng thép căn cứ vào hình dáng thép ống, thép tròn, thép tấm,…
Công thức tính khối lượng của thép nếu biết hình dáng và chiều dài là:
Khối lượng (kg) = 7850 x chiều dài (L) x diện tích mặt cắt ngang (A)
Khối lượng riêng của sắt
Sắt là một trong những kim loại phổ biến nhất trong vũ trụ và chiếm 5% khối lượng vỏ Trái Đất. Kim loại sắt có tính cứng, chịu lực tốt và dễ uốn dẻo. Khối lượng riêng của sắt được sử dụng hiện nay là 7800kg/m3.
Khối lượng riêng của đồng
Đồng là một kim loại có tính dẻo với khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt cực kỳ tốt. Đồng tươi thường có màu cam đỏ, kim loại này ở dạng nguyên chất khá mềm và dễ uốn nắn. Khối lượng riêng của đồng theo quy định là 8900kg/m3.
Khối lượng riêng của nhôm
Nhôm là một kim loại có màu trắng ánh bạc, dẫn điện và dẫn nhiệt vô cùng tốt. Nó không độc và có khả năng chống mài mòn cao. Kim loại nhôm nguyên chất tồn tại khá ít trong tự nhiên. Chúng thường kết hợp cùng oxygen với các nguyên tố khác. Khối lượng riêng của nhôm dao động từ 2601 kg/m3 đến 2701 kg/m3.
Khối lượng riêng của vàng
Vàng nằm trong nhóm kim loại quý hiếm với vẻ đẹp lộng lẫy. Vàng nguyên chất khá mềm, dễ dát mỏng và có khả năng chiếu sáng. Bên cạnh đó, kim loại vàng cũng dẫn điện, dẫn nhiệt cực kỳ tốt. Kim loại này ở dạng khối có màu vàng, nhưng khi cắt nhuyễn nó có thể sẽ là màu tía, đen hay hồng ngọc. Khối lượng riêng của vàng được áp dụng hiện nay là 19301kg/m3.
Qua bài viết, chắc hẳn bạn cũng đã phần nào nhớ lại các kiến thức liên quan đến khối lượng riêng là gì rồi. Hy vọng công thức tính và giá trị khối lượng riêng của một số chất cụ thể sẽ hữu ích đối với bạn. Theo dõi thosuaxe.info để cập nhật và ôn tập lại nhiều kiến thức vật lý bạn nhé!
Xem thêm:
- Thế năng đàn hồi là gì? Khái niệm và công thức tính thế năng
- Định nghĩa và một số đơn vị đo độ dài thông dụng thường dùng
- Cường độ điện trường là gì? Các công thức tính cường độ điện trường
- Hằng số là gì? Khái niệm, ứng dụng của một số loại hằng số
- Cảm ứng điện từ: Định luật len-xơ về chiều dòng điện cảm ứng
